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用于高压功率模块在高速dv/dt方波电压下抑制局部放电的自适应场强涂层
Self-Adaptive Field-Grading Coating for Partial Discharge Mitigation of High Voltage Power Module Under High dv/dt Square Wave Voltage
Meng Chen · Yalin Wang · Yi Ding · Lu Fan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
高压功率模块封装绝缘中的局部放电（PD）严重威胁其可靠性。电场集中是导致PD的主要原因。本文提出了一种自适应场强涂层技术，旨在缓解高dv/dt方波电压下的电场集中问题，并解决了以往研究中制造工艺复杂及缺乏实验验证的难题。
解读: 该技术对阳光电源的高压功率模块设计具有极高价值。随着公司PowerTitan等大型储能系统及高压组串式逆变器向更高电压等级和更快的开关频率（SiC器件应用）演进，封装绝缘的局部放电问题日益突出。该自适应涂层技术能有效优化模块内部电场分布，提升高压功率器件的长期运行可靠性。建议研发团队关注该材料的工艺...
高dV/dt方波电压和高温下功率模块封装绝缘的老化与寿命研究
Aging and Lifetime of Power Module Packaging Insulation Due to Partial Discharge Under High dV/dt Square Wave Voltage and High Temperature
Yi Ding · Yalin Wang · Meng Chen · Lu Fan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
宽禁带半导体应用对功率模块在高温及高dV/dt方波电压下的封装可靠性提出了挑战。封装材料中的局部放电（PD）是导致绝缘老化与失效的主要原因。本文研究了温度及方波参数对局部放电及绝缘寿命的影响，为高功率密度电力电子设备的可靠性设计提供了理论依据。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心竞争力。随着SiC等宽禁带半导体在PowerTitan储能系统及组串式逆变器中的广泛应用，高dV/dt带来的绝缘失效风险显著增加。本文揭示的局部放电机制对优化封装设计、提升产品在极端工况下的长寿命运行至关重要。建议研发团队将此研究成果应用于模块选型及封装可靠性评估标准中，...
直流与PWM波下高压功率模块空间电荷积聚及其对局部放电的影响：测试与建模
Space-Charge Accumulation and Its Impact on High-Voltage Power Module Partial Discharge Under DC and PWM Waves: Testing and Modeling
Yalin Wang · Yi Ding · Zhao Yuan · Hongwu Peng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
紧凑型高压SiC功率模块的封装绝缘设计面临严峻挑战。该模块在开关过程中承受高压直流与PWM激励，高dV/dt干扰了局部放电（PD）的检测。本文研究了空间电荷积聚对绝缘性能的影响，并提出了相应的测试与建模方法，旨在提升高压功率模块的绝缘可靠性。
解读: 随着阳光电源在PowerTitan液冷储能系统及组串式光伏逆变器中大规模应用高压SiC器件，模块封装的绝缘可靠性成为核心竞争力。高dV/dt带来的局部放电问题直接影响产品在极端环境下的寿命。本文提出的空间电荷积聚建模方法，可指导研发团队优化高压功率模块的封装工艺与绝缘材料选型，特别是在高压直流侧（如...
模块化多电平变换器子模块电容的状态监测
Condition Monitoring for Submodule Capacitors in Modular Multilevel Converters
Hanyu Wang · Huai Wang · Zhongxu Wang · Yi Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种无需额外电路或复杂算法的模块化多电平变换器（MMC）子模块电容状态监测方法。该方法利用子模块电容与并联泄放电阻的放电曲线进行监测，且独立于MMC的控制与调制策略，具有良好的通用性与工程应用潜力。
解读: 该研究针对MMC拓扑中子模块电容的寿命监测问题，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。MMC拓扑在大型储能变流器中应用广泛，电容作为关键易损件，其健康状态直接影响系统可靠性。该方法无需额外硬件且不依赖控制策略，易于集成至iSolarClo...
一种用于永磁同步电机无传感器控制的直流误差抑制自适应二阶反步观测器
A DC Error Suppression Adaptive Second-Order Backstepping Observer for Sensorless Control of PMSM
Guoqiang Wang · Dong Wang · Heyun Lin · Jiyao Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
在永磁同步电机无传感器控制系统中，测量误差和逆变器非线性会导致相电流和电压中存在直流偏置误差，从而降低系统可靠性及转子位置估计精度。本文提出了一种直流误差抑制自适应二阶反步观测器，有效提升了估计性能。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的无传感器控制，虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能PCS，但该算法在风电变流器及部分储能系统中的电机驱动控制（如冷却系统泵机、风扇驱动）具有参考价值。通过抑制直流偏置误差，可提升变流器内部辅助驱动系统的运行精度与可靠性。建议研发团队关注该反步观测器在复...
一种用于集中式均衡系统的集成级联多端口变换器系列：推导、分析与验证
A Family of Integrated Cascade Multiport Converters for Centralized Equalization Systems: Derivation, Analysis, and Verification
Xianbin Qi · Yi Wang · Mingzhu Fang · Hong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
为实现多电池单元的同时均衡，现有集中式均衡方法需配置多个变换器，导致体积大、成本高。本文提出了一种推导集成级联多端口变换器（ICMPC）的系统化方法，旨在解决现有集中式均衡方法的局限性，并对其进行了理论分析与实验验证。
解读: 该研究提出的集成级联多端口变换器（ICMPC）技术，对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。在大型储能系统中，电池组的均衡效率直接影响系统寿命与可用容量。通过采用集成化、多端口的拓扑结构，可以有效减少PCS与BMS系统中的变换器数量，从而降低系统体...
功率器件寄生电容对电压源逆变器输出畸变的影响
Influences on Output Distortion in Voltage Source Inverter Caused by Power Devices’ Parasitic Capacitance
Dafang Wang · Peng Zhang · Yi Jin · Miaoran Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文研究了空间矢量脉宽调制（SVPWM）中死区时间引入导致的电压电流畸变及零电流钳位现象。重点分析了功率开关器件寄生电容对逆变器输出畸变的影响，旨在揭示其复杂机理并优化控制性能。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——光伏逆变器及储能变流器（PCS）。在追求高功率密度和高效率的过程中，功率器件（如IGBT/SiC）的寄生电容效应愈发显著。该分析有助于优化阳光电源组串式及集中式逆变器的SVPWM调制策略，特别是在低电流工况下，通过补偿死区效应和寄生电容影响，能显著提升输出电流质...
考虑热交叉耦合效应的人工智能辅助热模型
Artificial Intelligence-Aided Thermal Model Considering Cross-Coupling Effects
Yi Zhang · Zhongxu Wang · Huai Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种考虑热交叉耦合效应的电力电子设备/系统人工智能辅助热模型。该方法允许系统内存在多个热源，相比传统仅支持单热源的建模方式，能更便捷地表征模型参数，有效提升了复杂电力电子系统的热分析精度。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高价值。在PowerTitan储能系统及大功率组串式逆变器中，功率模块（IGBT/SiC）的高密度集成导致显著的热交叉耦合效应。传统有限元仿真计算量大，而该AI辅助模型能实现快速、准确的热状态监测与寿命预测。建议将其应用于iSolarCloud智能运维平台，通过实时...
基于HfAlOx电荷俘获层介质与原位O3处理的InAlN/GaN MIS-HEMT器件栅极漏电流和击穿电压的改善
Improved gate leakage current and breakdown voltage of InAlN/GaN MIS-HEMTs by HfAlOx-based charge-trapping layer dielectric and _in situ_ O3 treatment
Fangzhou Du · Yang Jiang · Hong Kong · Peiran Wang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种通过引入HfAlOx基电荷俘获层介质并结合原位O3处理，显著改善InAlN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT）性能的方法。该工艺有效抑制了栅极漏电流，同时提升了器件的击穿电压。HfAlOx层可捕获界面正电荷，降低电场峰值，而原位O3处理则优化了介质/半导体界面质量，减少缺陷态密度。实验结果表明，器件的栅极泄漏电流显著降低，反向击穿电压大幅提高，为高性能GaN基功率器件的研制提供了可行的技术路径。
解读: 该研究的HfAlOx介质与O3处理工艺对阳光电源的GaN功率器件开发具有重要参考价值。通过降低栅极漏电流和提高击穿电压,可显著提升GaN器件在高频应用场景下的可靠性,特别适用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频DC-DC模块。该技术可优化阳光电源产品的功率密度和转换效率:在光伏逆变器中可实...
具有厚AlN势垒的AlN/GaN基HEMT器件在低压射频前端应用中表现出优异的功率与噪声性能
Thick-AlN-barrier AlN/GaN-based HEMTs with superior power and noise performance for low-voltage RF front-end applications
Haochen Zhang · Mingshuo Zhang · Hu Wang · Xinchuan Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年3月 · Vol.126
本文报道了一种基于厚AlN势垒的AlN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT），适用于低压射频前端电路。通过优化AlN势垒层厚度，显著提升了器件的二维电子气密度与输运特性，在低工作电压下实现了高饱和电流与优异的射频功率增益。同时，器件表现出极低的最小噪声系数，归因于增强的沟道电场均匀性与抑制的短沟道效应。该HEMT在3 V以下供电时仍保持高性能，适用于5G及物联网等低功耗无线通信系统。
解读: 该AlN/GaN HEMT技术对阳光电源的功率器件升级具有重要参考价值。厚AlN势垒结构在低压条件下实现的高功率密度和低噪声特性，可应用于新一代SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的射频控制电路，提升系统EMI性能。特别是在3V以下的低压工作特性，适合优化车载OBC和充电桩等对功耗敏感的产品的通信...
一种基于参考子模块的模块化多电平变换器电容状态监测方法
A Reference Submodule Based Capacitor Condition Monitoring Method for Modular Multilevel Converters
Zhongxu Wang · Yi Zhang · Huai Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种基于参考子模块（SM）的模块化多电平变换器（MMC）电容状态监测新方法。通过充分利用SM电压传感器的测量范围，显著提高了电容监测的精度。文中对比了现有方法与所提方法的精度差异，量化了性能提升效果。
解读: 该技术对于阳光电源的大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压大功率光伏逆变器具有重要参考价值。MMC拓扑在兆瓦级储能变流器（PCS）中应用广泛，电容作为核心储能元件，其健康状态（SOH）直接影响系统可靠性。该方法通过优化传感器利用率实现高精度监测，有助于提升阳光电源iSolarCloud平台...
用于分布式储能系统的高变比交错双向DC-DC变换器——电路生成、分析与设计
Interleaved High-Conversion-Ratio Bidirectional DC–DC Converter for Distributed Energy-Storage Systems—Circuit Generation, Analysis, and Design
Yi-Feng Wang · Li-Kun Xue · Cheng-Shan Wang · Ping Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一种基于开关电容和耦合电感的新型交错式高变比双向DC-DC变换器。通过串联开关电容和电感单元，该拓扑有效提升了电压转换比，降低了功率开关的电压应力，实现了开关电容的软充放电，并确保了并联电感间的自动均流。
解读: 该拓扑在提升电压转换比和降低开关应力方面的优势，对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。在储能系统向高压化、高功率密度演进的趋势下，该技术可优化PCS核心功率模块的设计，提升系统效率并降低成本。建议研发团队评估其在电池侧与直流母线侧的匹配性，特别是针...
基于任务剖面的模块化多电平变换器系统级可靠性预测方法
Mission Profile-Based System-Level Reliability Prediction Method for Modular Multilevel Converters
Yi Zhang · Huai Wang · Zhongxu Wang · Frede Blaabjerg 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种基于任务剖面的模块化多电平变换器（MMC）可靠性预测方法。该方法涵盖了长期任务剖面分析、解析功率损耗建模、系统及组件级热建模、寿命建模、蒙特卡洛分析及冗余分析，并重点考虑了子模块间的热耦合与不均匀热应力影响。
解读: 该方法对于阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向高压、大功率及多电平拓扑演进，子模块间的热分布不均及长期运行可靠性成为核心痛点。通过引入任务剖面（Mission Profile）与多物理场耦合热仿真，阳光电源可更精准地评估产品...
功率模块与散热器间界面热阻的不确定性分析
Uncertainty Analysis of the Interface Thermal Resistance Between Power Module and Heatsink
Ziheng Wang · Yi Zhang · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文研究了功率模块与散热器之间热界面材料（TIM）在热循环测试及不同芯片间热阻的变化规律。通过搭建模拟实际功率运行状态的实验平台，分析了热阻的不确定性，旨在提升功率模块在复杂工况下的热管理水平与可靠性评估精度。
解读: 热管理是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统核心功率模块设计的关键。该研究揭示了TIM热阻的不确定性，直接影响功率器件的结温预测精度。对于阳光电源而言，深入理解界面热阻的演变规律，有助于优化逆变器和PCS的散热结构设计，提升在高功率密度运行下的长期可靠性。建议将该...
基于分裂电容子模块的MMC低频电压纹波抑制
Low-Frequency Voltage Ripple Suppression for MMCs With Split-Capacitor Submodules
Shunfeng Yang · Fuyuan Zhuang · Yunshan Wang · Yi Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种基于分裂电容子模块（SC-SM）的有源功率解耦方案，旨在抑制模块化多电平变换器（MMC）子模块中的基频和二倍频电压纹波，并有效降低系统所需的电容容量。通过深入分析其工作原理，揭示了SC-SM的约束条件，并建立了相应的理论模型。
解读: 该技术对于阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMC拓扑在大型光伏电站及高压储能并网中应用广泛，电容体积和寿命是影响系统功率密度与可靠性的关键瓶颈。通过采用分裂电容子模块技术，可以在不增加额外功率器件的前提下，显著降低电容纹波，从而减小电容体积、降低系...
一种基于正向压降磁滞曲线的高功率模块封装退化全模式状态监测新方法
A Novel Condition Monitoring Method for Full Modes of Package Degradation in High Power Modules Based on Hysteresis Curves of Forward Voltage Drop
Yuchen Wang · Hong Zhang · Jianpeng Wang · Jin Zhang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
高功率IGBT模块的封装退化严重影响电力电子变换器的运行安全。由于退化模式多样，现有监测方法难以全面评估模块健康状态。本文提出了一种基于正向压降磁滞曲线的功率模块封装退化全模式监测新方法，旨在实现更精准的健康状态评估。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。作为高功率电力电子设备，IGBT模块的可靠性直接决定了产品的全生命周期运维成本。该方法通过正向压降磁滞曲线实现封装退化的全模式监测，能够有效提升iSolarClou...
用于集中式电荷均衡系统的集成级联双向变换器原理与拓扑推导
Principle and Topology Derivation of Integrated Cascade Bidirectional Converters for Centralized Charge Equalization Systems
Xianbin Qi · Yi Wang · Mingzhu Fang · Yanbo Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种系统化的集成级联双向（ICB）变换器拓扑推导方法，旨在优化集中式电荷均衡系统。通过在传统集中式系统基础上集成极性开关和不同的双向DC-DC变换器，该方法能够有效提升电池组均衡效率与系统集成度。
解读: 该研究提出的集成级联双向变换器拓扑对阳光电源的储能业务具有重要参考价值。在PowerTitan和PowerStack等大型储能系统中，电池簇的电荷均衡是提升系统可用容量和循环寿命的关键。该拓扑推导方法可用于优化PCS内部的DC-DC变换模块，通过提高均衡电路的集成度和双向能量流动效率，进一步降低储能...
无轴承开关磁阻电机的单相悬浮控制
Single-Phase Suspension Control of Bearingless Switched Reluctance Motor
Zhuliang Huang · Yi Hao · Xilian Wang · Xuan Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文针对无轴承开关磁阻电机（BSRM）在两个径向方向上悬浮力耦合导致的解耦控制复杂性问题，提出了一种具有自解耦特性的单相悬浮控制策略。该策略通过调节悬浮电流，旨在实现转子的稳定悬浮，简化了控制系统设计。
解读: 该技术主要涉及电机驱动与精密控制领域，虽然目前阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能系统、风电变流器）主要集中在电力电子变换与并网控制，与无轴承电机直接关联度较低，但其提出的“自解耦控制策略”在复杂多变量系统的控制逻辑上具有参考价值。对于阳光电源的风电变流器或未来可能涉及的高速电机驱动应用，此类先进的...
孤岛模式下构网型变流器预同步过程的暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of Grid-Forming Converters During Presynchronization Process in Islanded Mode
Yi Yuan · Junpeng Ma · Shunliang Wang · Peng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
功率同步控制（PSC）常用于构网型变流器的功率分配与电网同步。然而，并联变流器的顺序启动会导致变流器与负载间的有功功率失配，进而引发同步稳定性问题。本文提出了构网型变流器的暂态模型，以解决预同步过程中的稳定性挑战。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——构网型（Grid-Forming）储能技术。随着PowerTitan和PowerStack等大容量储能系统在微电网及弱电网场景的应用增加，多机并联运行时的启动稳定性至关重要。本文提出的暂态模型及同步控制优化策略，可直接指导阳光电源PCS产品的控制算法升级，提升系统...
基于模块化多电平变换器直流侧启动的电容状态监测
Capacitor Condition Monitoring Based on the DC-Side Start-Up of Modular Multilevel Converters
Zhongxu Wang · Yi Zhang · Huai Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种基于直流侧启动过程的模块化多电平变换器（MMC）子模块电容状态监测方法。该方法将MMC简化为RC充电电路，通过分析子模块电容与相电流及子模块电压的关系，实现对电容值的在线估计，解决了传统监测方法在实际应用中的部分难题。
解读: 该技术对于阳光电源的大型集中式逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMC拓扑常用于高压大功率并网场景，电容作为关键易损件，其健康状态直接影响系统可靠性。通过利用启动过程进行无损监测，无需额外硬件成本，有助于提升iSolarCloud智能运维平台对设备寿命的预测精度。建...
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